便座昇降装置
【課題】装置の高さ寸法を増大させずに、便座ユニットをより高い位置までモータ駆動することができ、さらに、便座ユニットの上下ストロークを長くした場合でも、可動体の傾きを防止することのできる便座昇降装置を提供すること。
【解決手段】便座昇降装置１においては、出力ピニオン５８をステッピングモータ５１よりも高い位置に配置してある分、可動体３０の上死点を高い位置に設定してある。しかも、出力ピニオン５８は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より上方に配置されている。従って、可動体３０の上死点が極めて高い。また、便座ユニットの上下ストロークを長くすると、可動体３０が傾きやすいが、かかる傾きは、第２ガイド機構４２内の左右方向のクリアランスのバランスにより防止する。
【解決手段】便座昇降装置１においては、出力ピニオン５８をステッピングモータ５１よりも高い位置に配置してある分、可動体３０の上死点を高い位置に設定してある。しかも、出力ピニオン５８は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より上方に配置されている。従って、可動体３０の上死点が極めて高い。また、便座ユニットの上下ストロークを長くすると、可動体３０が傾きやすいが、かかる傾きは、第２ガイド機構４２内の左右方向のクリアランスのバランスにより防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式便器の便座を昇降させるための便座昇降装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洋式便器においては、便座や便蓋が奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。このため、便器本体上面の奥の方を清掃しようとしても便器本体と便座との間には極めて狭い隙間しか空いておらず、その部分を掃除したくても手が入らない。そこで、モータ駆動により便座ユニットを便器本体から浮かせた状態にすることが可能な便座昇降装置が案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載された便座昇降装置においては、底板部と天板部との間に設けたモータ駆動機構において、底板部と天板部との中間の高さ位置よりも上方にモータを配置し、かかるモータの駆動力をモータより下方位置に設けた出力ピニオンを介して、便座ユニットが連結された可動体のラック部に伝達し、可動体を底板部と天板部との間で昇降させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１８５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の便座昇降装置では、可動体の上死点が出力ピニオンの高さ位置に規定されるにもかかわらず、出力ピニオンが低い位置に設けられているため、可動体の上死点が低い。このため、便座ユニットを上昇させた際、便座と便器本体との間に形成される隙間が狭いので、掃除の際、奥まで手が入らず、不便であるという問題点がある。かといって、モータおよび出力ピニオンをそのまま高い位置にずらすには、底板部と天板部との距離を広げる必要があるため、便座昇降装置の高さ寸法が大になってしまうという問題点がある。また、特許文献１に記載の便座昇降装置では、底板部と天板部との間のみで可動体を昇降させるため、便座ユニットを高い位置まで上昇させるには、底板部と天板部との距離を広げる必要があるが、かかる構成を採用すると、便座昇降装置の高さ寸法が大になってしまうという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、装置の高さ寸法を増大させずに、便座ユニットをより高い位置までモータ駆動することができる便座昇降装置を提供することにある。
【０００７】
次に、本発明の課題は、便座ユニットの上下ストロークを長くした場合でも、可動体の傾きを防止することのできる便座昇降装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、洋式トイレの便器本体側に固定される固定体と、便座ユニット側に連結される可動体と、該可動体を上下方向に案内するガイド機構と、前記可動体を昇降させるモータ駆動機構と、を有する便座昇降装置において、前記モータ駆動機構は、モータと、前記可動体のラック部に噛合して前記モータからの駆動力を前記可動体に伝達する出力ピニオンと、を備え、前記固定体は、前記モータ駆動機構の下方に位置する底板部と、前記モータ駆動機構の上方に位置する天板部と、を備え、前記出力ピニオンは、前記モータと前記天板部との間の高さ位置に配置され、前記可動体は、前記ラック部の上端部が前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、モータを駆動すると、モータの駆動力は出力ピニオンを介して可動体に形成されたラック部に伝達される。その結果、可動体は、ガイド機構に案内されて上下方向に移動する。このため、便座ユニットを便器本体から浮かせた状態にすることができる。その際、出力ピニオンとラック部の下端部とが噛合している状態が可動体の上死点になるため、可動体の上死点は、出力ピニオンの高さ位置によって規定される。そこで、本発明では、出力ピニオンをモータよりも高い位置に配置し、可動体の上死点を高い位置に設定してある。このため、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができるので、便座と便器本体との間に広い隙間を空けることができる。このように本発明では、底板部と天板部との間でモータと出力ピニオンの位置関係を変更して、出力ピニオンを高い位置に配置することにより、可動体の上下のストロークを延ばしたので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。また、可動体は、ラック部の上端部が天板部より上方に突出する位置まで駆動されるので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。
【００１０】
本発明において、前記出力ピニオンは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より上方に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、便座ユニットをより高い位置まで浮かせることができるので、便座と便器本体との間により広い隙間を形成することができる。
【００１１】
本発明において、前記モータは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より下方に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、底板部と天板部との間のスペースを高さ方向で有効に利用してモータ駆動機構を配置することができる。
【００１２】
本発明において、前記ガイド機構は、前記天板部および前記底板部によって上下の端部が各々保持されたガイド軸と、前記可動体において当該ガイド軸が嵌った軸穴と、を備えている構成を採用することができる。
【００１３】
本発明において、前記軸穴は、前記可動体において前記ラック部の上端部よりも下方に設けられているこが好ましい。かかる構成によれば、ラック部の上端部が天板部より上方に突出した状態でも軸穴全体がガイド軸に係合するため、可動体を安定した状態でガイドすることができる。
【００１４】
本発明において、前記可動体において、前記ラック部が形成されている部分の上端部のみが前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることが好ましい。かかる構成によれば、余計な部分が天板部から突出しないので、安全である。
【００１５】
本発明において、前記出力ピニオンと前記ラック部とは左右方向で噛合し、前記ガイド機構は、前記出力ピニオンを間に挟む左右両側のうち、前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側に設けられた第１ガイド機構、および前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側とは反対側に設けられた第２ガイド機構として設けられ、前記第１ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第１ガイド軸および第１軸穴は、当該第１ガイド軸の外周面と当該第１軸穴の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスを有し、前記第２ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第２ガイド軸および第２軸穴は、当該第２ガイド軸の外周面と当該第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記第１ガイド軸の外周面と前記第１軸穴の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きく、かつ、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面とのクリアランスが左右方向で相違していることが好ましい。ガイド機構として出力ピニオンを間に挟む左右両側に第１ガイド機構および第２ガイド機構として設ければ、可動体が傾きにくい。この場合、第１ガイド機構において、第１ガイド軸の外周面と第１軸穴の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスになっていれば、出力ピニオンとラック部とは良好に噛合する。また、第２ガイド機構において第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを第１ガイド軸の外周面と第１軸穴の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きくしておけば、可動体に加わる摺動負荷が小さくて済む。ここで、可動体のストロークを長くすると、便座ユニットに加わった力で可動体が傾くおそれがあるが、下端側での第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面とのクリアランスが左右方向で相違していれば、クリアランスが広い方に可動体の下端部が変位することがないので、可動体が傾くことを防止することができる。
【００１６】
本発明において、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記出力ピニオンが位置する側とは反対側より前記出力ピニオンが位置する側で小さくなっていることが好ましい。可動体のストロークを長くすると、便座ユニットに加わった力で可動体が傾いて出力ピニオンとラック部との噛合が外れて歯飛びが発生するおそれがあるが、下端側での第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを、出力ピニオンが位置する側とは反対側より出力ピニオンが位置する側で小さくしておけば、クリアランスが広い方、すなわち、出力ピニオンが位置する側とは反対側に可動体の下端部が変位するような可動体の傾きを防止することができる。それ故、出力ピニオンとラック部との間に歯飛びが発生することがないので、モータとしてステッピングモータを用いた場合のステップ制御や、モータから出力ピニオンまでの間での角度検出によって可動体の上下位置を制御した場合でも、可動体の上下位置を高い精度で制御することができる。
【００１７】
本発明において、前記第２ガイド軸が、同一外径寸法をもって上下方向に延在する丸棒である場合、前記第２軸穴の内周面には、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを相違させるために、左右方向の一方側から仮想の円より内側に張り出した張り出し部が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを容易に相違させることができ、可動体の傾きを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の便座昇降装置では、出力ピニオンが高い位置に配置されているため、可動体の上死点を高い位置に設定することができる。このため、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができるので、便座と便器本体との間に広い隙間を形成することができる。また、底板部と天板部との間でモータと出力ピニオンの位置関係を変更して、出力ピニオンを高い位置に配置することにより、可動体の上下のストロークを延ばしたので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。また、可動体は、ラック部の上端部が天板部より上方に突出する位置まで駆動されるので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットの説明図である。
【図２】本発明を適用した便座昇降装置の外観の説明図である。
【図３】本発明を適用した便座昇降装置の内部構成の説明図である。
【図４】本発明を適用した便座昇降装置のガイド機構の説明図である。
【図５】本発明を適用した便座昇降装置の第１ガイド機構および第２ガイド機構でのクリアランスを示す説明図である。
【図６】本発明を適用した便座昇降装置において第２ガイド機構を構成する第２軸穴の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照して、本発明を適用した便座昇降装置の一例を説明する。なお、以下の説明で参照する図面では、左右方向をＸ方向とし、左側に−Ｘを付す一方、右側に＋Ｘを付す。また、前後方向をＹ方向とし、後側に−Ｙを付す一方、前側に＋Ｙを付す。また、上下方向をＺ方向とし、下側に−Ｚを付す一方、上側に＋Ｚを付す。
【００２１】
（トイレユニットの構成）
図１は、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットの説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットにおいて、便座を下ろした状態の説明図、および便座を便器本体から持ち上げた状態を示す説明図である。
【００２２】
図１に示す洋式トイレユニット１００は、洋式の便器本体１０１と、この便器本体１０１上で開閉される便座１０２と、この便座１０２上で開閉される便蓋１０３とを有しており、便座１０２および便蓋１０３は、奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。便座１０２および便蓋１０３は、便座ユニット１１０として一体化されており、この便座ユニット１１０には、必要に応じて、便座１０２および便蓋１０３が自重で平伏する際の速度を緩和するダンパー装置や便蓋を電動で開閉するための電動装置が内蔵される場合がある。これらいずれの場合においても、本形態の洋式トイレユニット１００には、図１（ｂ）に示すように便座１０２（便座ユニット１１０）を便器本体１０１から浮き上がらせて、便器本体１０１の上面を奥まで清掃可能とする電動式の便座昇降装置１が構成されている。
【００２３】
（便座昇降装置の構成）
図２は、本発明を適用した便座昇降装置の外観の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、便座昇降装置の斜視図、および外カバーや内カバーを外した状態の斜視図である。図３は、本発明を適用した便座昇降装置の内部構成の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、可動体が最上位置にある状態の斜視図、および可動体が最下位置にある状態の斜視図である。図４は、本発明を適用した便座昇降装置のガイド機構の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、左側の第１ガイド軸を通る位置で切断したときの断面図、および右側の第２ガイド軸を通る位置で切断したときの断面図である。
【００２４】
図２、図３および図４に示すように、本形態の便座昇降装置１は、便座昇降装置本体２と、この便座昇降装置本体２を覆う角筒状の外カバー３とを備えている。かかる便座昇降装置１において、便座昇降装置本体２は、洋式トイレの便器本体１０１側に固定される固定体２０と、便座ユニット１１０側に連結される可動体３０と、この可動体３０を上下方向に案内するガイド機構４０と、可動体３０を昇降させるモータ駆動機構５０とを有している。
【００２５】
固定体２０は、便器本体１０１（図１を参照）の上面部分に固定される略矩形の底板部２１と、底板部２１の後端で上方に起立する垂直板部２２と、垂直板部２２の上端から前方に突出して底板部２１と対向する略矩形の天板部２３とを備えている。
【００２６】
かかる固定体２０において、底板部２１と天板部２３との間には、ガイド機構４０として、右側の第１ガイド機構４１と、左側の第２ガイド機構４２とが設けられている。第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２は各々、底板部２１および天板部２３に上下の端部が各々保持された丸棒状の第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１を備えている。
【００２７】
第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１には、これらのガイド軸４１１、４２１に沿って上下にスライド可能な右側の第１スライダ３１および左側の第２スライダ３２が支持されている、これらのスライダ３１、３２は、それらの前面に昇降板３５が取り付けられている。このため、第１スライダ３１および第２スライダ３２は、昇降板３５と一体に昇降する可動体３０を構成している。昇降板３５は、第１スライダ３１および第２スライダ３２の前面でこれらのスライダ３１、３２を連結する連結板部３５１と、連結板部３５１の下端部から前方に折れ曲がった水平板部３５２とを備えており、水平板部３５２の上面に便座ユニット１１０が固定される。このため、第１スライダ３１および第２スライダ３２が上下動すると、昇降板３５に固定された便座ユニット１１０も一体に上下動することになる。
【００２８】
第１スライダ３１および第２スライダ３２は略直方体形状を備えている。図４に示すように、第１スライダ３１および第２スライダ３２の内部には、上下方向に貫通する第１軸穴３１１および第２軸穴３２１が形成されており、かかる軸穴３１１、３２１に第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１が嵌ることにより、第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２が構成されている。
【００２９】
第１スライダ３１は、第１軸穴３１１が形成されたスライダ本体部分３１０と、スライダ本体部分３１０の左端部分で上下方向に延在して上端部３１６がスライダ本体部分３１０の上面部分より突出するラック構成部３１５とを備えており、ラック構成部３１５の左側面には、上下方向の全体にわたってラック部３１７が形成されている。従って、第１スライダ３１において、スライダ本体部分３１０に形成されている第１軸穴３１１は、可動体３０においてラック部３１７の上端部３１６よりも下方の高さ位置に設けられている。本形態では、図３（ａ）に示すように、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出するまで可動体３０を上昇させる。従って、天板部２３には、ラック構成部３１５の上端部３１６と重なる位置に切り欠き２３０が形成されている。また、本形態では、図３（ａ）に示すように、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出させた際、可動体３０の他の部分は、天板部２３より上方に突出させない。
【００３０】
（ストッパーの構成）
図４に示すように、第１スライダ３１および第２スライダ３２の背面側には、垂直板部２２と対向する部分で角穴３１９、３２９が各々開口している。これらの角穴３１９、３２９の内部には各々、係合部材３１８、３２８が水平方向に進退可能に配置され、その奥には、係合部材３１８、３２８を垂直板部２２に向けて付勢するばね（図示せず）が配置されている。垂直板部２２には、第１スライダ３１および第２スライダ３２が上下したときに係合部材３１８、３２８が通過する線上のうち、その下方位置に、係合部材３１８、３２８の先端部が入り込む下側凹部２２１、２２２が左右に形成され、上方位置には、係合部材３１８、３２８の先端部が入り込む上側凹部２２３、２２４が左右に形成されている。
【００３１】
このため、可動体３０と垂直板部２２との間において、係合部材３１８、３２８と垂直板部２２の下側凹部２２１、２２２は、可動体３０が降下したときの下側ストッパーとして機能する。また、係合部材３１８、３２８と垂直板部２２の上側凹部２２３、２２４は、可動体３０が上昇したときの上側ストッパーとして機能する。かかる下側ストッパーおよび上側ストッパーのいずれにおいても、係合部材３１８、３２８が下側凹部２２１、２２２あるいは上側凹部２２３、２２４に係合したときにクリック感を発生させる。
【００３２】
（モータ駆動機構の詳細構成）
図３に示すように、本形態の便座昇降装置１では、底板部２１と天板部２３との間に、可動体３０を上下方向にモータ駆動するモータ駆動機構５０が構成されており、かかるモータ駆動機構５０は、第１ガイド軸４１と第２ガイド軸４２とに挟まれた空間に配置されている。このため、モータ駆動機構５０を間に挟む左右両側に第１スライダ３１および第２スライダ３２が位置することになる。
【００３３】
かかるモータ駆動機構５０は、まず、駆動源としての正逆双方向への回転が可能なステッピングモータ５１（モータ）と、このステッピングモータ５１の駆動力を伝達する減速輪列５２とを備えている。減速輪列５２は、ステッピングモータ５１の回転軸に連結されたピニオン５３と噛み合うアイドル車５４と、このアイドル車５４と噛み合う大径歯車を備えた第１の減速車５５と、この第１の減速車５５の小径歯車と噛み合う大径歯車を備えた第２の減速車５６と、この第２の減速車５６の小径歯車と噛み合う大径歯車を備えた出力車５７とを備えており、この出力車５７の一方側端部に出力ピニオン５８が形成されている。出力ピニオン５８とラック部３１７とは左右方向で噛合しており、出力ピニオン５８に対してラック部３１７が位置する側に第１ガイド機構４１が位置し、出力ピニオン５７に対してラック部３１７が位置する側とは反対側に第２ガイド機構４２が位置している。また、本形態の便座昇降装置１には、ステッピングモータ５１への給電などを制御する制御部（図示せず）が構成されている。かかるモータ駆動機構５０の前面は、図２に示す内カバー５９で覆われている。
【００３４】
このように構成したモータ駆動機構５０において、可動体３０の上死点は出力ピニオン５８の高さ位置で規定され、本形態では、図３（ａ）に示すように、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出するまで可動体３０を上昇させる。そこで、本形態において、ステッピングモータ５１およびアイドル車５４は略同一の高さ位置に配置され、かかるステッピングモータ５１およびアイドル車５４から上方に向かって、第１の減速車５５、第２の減速車５６、および出力車５７がこの順に配置されている。このため、出力ピニオン５８は、モータ５１よりも上方において、ステッピングモータ５１と天板部２３との間の高さ位置に配置されている。
【００３５】
ここで、ステッピングモータ５１は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より下方に配置されており、出力ピニオン５８は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より上方に配置されている。
【００３６】
なお、図示を省略するが、出力車５７には、出力ピニオン５８と反対側の端部に小径歯車が構成されており、かかる小径歯車には、ポテンショメータに接続されたセンサ歯車が噛合している。ポテンショメータは、出力車５７の角度位置に応じた信号を制御部に出力するため、制御部は、可動体３０の高さ位置や移動速度を検出することができる。また、ステッピングモータ５１には、ロータと回転軸との間に、ラチェット内蔵のトルクリミッタが構成される場合がある、かかるトルクリミッタでは、ロータから回転軸に駆動力を伝達する際、可動体３０を下降させる方向の回転は常時伝達されるが、可動体３０を上昇させる方向の回転は、回転軸の側に過大な負荷がかかれば伝達が遮断される。従って、逆に回転軸からロータに動力が伝達されるような場合、可動体３０が上降する方向の回転は常時伝達されるが、可動体３０が下降する方向の回転は、ロータの側に過大な負荷がかかれば伝達が遮断されることになる。
【００３７】
（ガイド機構１０の詳細構成）
図３に示すように、本形態の便座昇降装置１においては、可動体３０の上下方向のストロークが長く、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出するまで可動体３０を上昇させる。このため、ラック部３１７の長さ寸法が長い。従って、図３（ｂ）に示すように、可動体３０が下方位置にある状態で、便座ユニット１１０に外力が加わると、可動体３０の下端部が、図３（ｂ）に矢印Ｒ１で示すように変位し、可動体３０が矢印Ｒ２で示すように右側に傾きやすい。かかる傾きは、出力ピニオン５８とラック部３１７の上側部分との噛合が外れる方向であるため、出力ピニオン５８とラック部３１７との間に歯飛びが起こるおそれがある。特に本形態では、ラック部３１７の上側部分の右側には、第１軸穴３１１が形成されたスライダ本体部分３１０が存在せず、支持されていないことからも、可動体３０が矢印Ｒ２で示すように右側に傾きやすい傾向にある。なお、図３（ｂ）に示す状態で、可動体３０の下端部が、矢印Ｒ３で示すように右側に変位する場合、かかる変位は、出力ピニオン５８とラック部３１７とが深く噛合する方向の変位であるため、大きな問題は発生しない。
【００３８】
そこで、本形態では、ガイド機構４０については、図４、図５および図６を参照して以下に説明するように構成してある。
【００３９】
図５は、本発明を適用した便座昇降装置１の第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２でのクリアランスを示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１ガイド機構４１の上端側での横断面図、第１ガイド機構４１の高さ方向の中間部分での横断面図、および第１ガイド機構４１の下端側での横断面図である。図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、第２ガイド機構４２の上端側での横断面図、第２ガイド機構４２の高さ方向の中間部分での横断面図、および第２ガイド機構４２の下端側での横断面図である。図６は、本発明を適用した便座昇降装置１において第２ガイド機構４２を構成する第２軸穴３２１の構成を示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、第２軸穴３２１を縦方向に切断して斜め右側からみた斜視図、第２軸穴３２１を縦方向に切断して左斜め下方からみた斜視図、および第２軸穴の下端側での平面構成を模式的に示す説明図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はいずれも、図５（ｄ）のＤ−Ｄ′線に相当する位置で切断したときの断面図に相当する。
【００４０】
まず、図４からわかるように、出力ピニオン５８の左右に配置された第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２のうち、出力ピニオン５８に対してラック部３１７が位置する側の第１ガイド機構４１では、第１軸穴３１１がストーレートな穴である。このため、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１ガイド機構４１を高さ方向のいずれの箇所で横方向に切断しても、第１ガイド軸４１１と第１軸穴３１１との間は、第１ガイド軸４１１の外周面と第１軸穴３１１の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスを有している。このため、可動体３０が傾きにくく、出力ピニオン５８とラック部３１７とは適正に噛合する。
【００４１】
これに対して、出力ピニオン５８に対してラック部３１７が位置する側とは反対側の第２ガイド機構４２においては、図５（ｄ）に示すように、第２軸穴３２１の上端側は、断面が左右方向に長軸を向ける略楕円形状になっている。また、高さ方向の途中位置では、図５（ｅ）に示すように、第２軸穴３２１の断面が略真円になっており、かかる途中位置から下方は、図５（ｅ）、（ｆ）を比較すると分るように、略真円形状のまま、内径が下方に向かって連続的に拡張するスカート形状になっている。このため、高さ方向の全体にわたって、第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左右方向のクリアランスは、第１ガイド軸４１１の外周面と第１軸穴３１１の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きい。このため、出力ピニオン５８を間に挟む左右両側に第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２を設けて可動体３０の傾きを防止した場合でも、第２ガイド機構４２での多少の寸法誤差などにかかわらず、可動体３０に加わる摺動負荷が小さい。
【００４２】
なお、図５（ｄ）に示すように、第２軸穴３２１は、上端側では、前後方向（短軸方向）の寸法は、第２ガイド軸４２１の外径寸よりわずかに大きいだけであるため、可動体３０には、前後方向のブレが発生しない。
【００４３】
かかる第２ガイド機構４２においては、図５（ｆ）に示すように、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面とのクリアランスが左右方向で相違している。このため、可動体３０の下端部が左右方向のいずれの側に変位しても、クリアランスが小さい側で第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面とが当接するので、クリアランスが広い側に可動体３０の下端部が変位することがない。
【００４４】
本形態では、図３（ｂ）に矢印Ｒ１で示すように、可動体３０が下方に位置する場合、可動体３０の下端部が右側に変位しやすい。そこで、本形態では、図５（ｆ）に示すように、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左右方向のクリアランスが、出力ピニオン５８が位置する側とは反対側（左側）より出力ピニオン５８が位置する右側で小さくなっている。すなわち、第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との右側のクリアランスＣＲは、第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左側のクリアランスＣＬより小さい。
【００４５】
かかる構成を実現するにあたって、本形態では、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２軸穴３２１の左側の面は、斜め下向きにわずかに傾いたテーパ面３２１ｔになっているのに対して、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２軸穴３２１の右側の面には、上下方向に垂直に延びた平坦面３２１ｓになっている。このため、第２軸穴３２１の下端側には、図６（ｄ）に模式的に示すように、左右方向の一方側（右側）から仮想の円（一点鎖線で示す）より内側に弦のように張り出した張り出し部３２１ｐが形成されている。
【００４６】
従って、図３（ｂ）に矢印Ｒ１で示すように、可動体３０の下端部が左側に変位しようとしても、第２軸穴３２１の内部では、第２軸穴３２１において第２ガイド軸４２１とのクリアランスの小さな右側の面（張り出し部３２１ｐ）が第２ガイド軸４２１の外周面に当接するので、可動体３０の下端部が左側に変位することがない。それ故、図３（ｂ）に矢印Ｒ２で示すように、可動体３０の上端部が右側に傾かないので、出力ピニオン５８とラック部３１７との噛合が外れて歯飛びが起こるという事態が発生しない。
【００４７】
（昇降動作）
本形態の便座昇降装置１は、底板部２１を便器本体１０１（図１を参照）の上面部分に固定する一方、昇降板３５の水平板部３５２の上面に便座ユニット１１０を取り付けた状態で使用される。
【００４８】
清掃などを開始する前は、図３（ｂ）に示すように、可動体３０が最下位置にあり、図１示すように、便座ユニット１１０は便器本体１０１上に位置する。この状態においては、図４を参照して説明した係合部材３１８、３２８の先端部が垂直板部２２の下側凹部２２１、２２２に係合し、第１ストッパーが作動している。従って、最下位置では、第１ストッパーでの係合力、ステッピングモータ５１のディテントトルク、および便座ユニット１１０の自重により、便座ユニット１１０が不用意に上昇することはない。また、この状態において、ポテンショメータは、便座ユニット１１０が最下位置にある旨の出力を行う。
【００４９】
この状態から、図１（ｂ）に示すように、清掃を開始するために便座ユニット１１０を浮かせたい場合に所定のスイッチ動作を行うと、制御部は、所定のパルス信号をステッピングモータ５１に出力する。その結果、ステッピングモータ５１は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、正方向に回転するので、ステッピングモータ５１の駆動力は、減速輪列５２を介して出力ピニオン５８に伝達され、出力ピニオン５８はラック部３１７を介して第１スライダ３１を上昇させる。その結果、第１ストッパーでの係合が解除され、図３（ａ）に示すように、可動体３０が一体で上昇する。その結果、図１（ｂ）に示すように、便座ユニット１１０は便器本体１０１から浮いた状態となる。
【００５０】
そして、第２ストッパーでの係合が行われるまで、可動体３０が上昇した後、ステッピングモータ５１は停止する。この状態で、可動体３０において、ラック部３１７が形成されているラック構成部３１５の上端部３１６のみが天板部２３から上方に突出し、その他の部分は、天板部２３から上方には突出しない。
【００５１】
それまでの間に、ポテンショメータの出力が変化するので、制御部は、その出力から、便座ユニット１１０が所定の位置まで上昇したことを検出できる。また、便座ユニット１１０が所定の位置まで上昇したことは、第２ストッパーで発生するクリック音で報知することができる。さらに、便座ユニット１１０が最上位置で停止した状態では、第２ストッパーでの係合力、およびステッピングモータ５１のディテントトルクにより、便座ユニット１１０は、自重で落下してしまうことがない。
【００５２】
ここで、上昇駆動されたはずの便座ユニット１１０が、所定時間、あるいは所定ステップ数駆動された時点でも、最上位置に到着していない場合には、何らかの不具合で便座ユニット１１０が上昇途中で停止したことになる。このような不具合の発生は、第２ストッパーによるクリック音が発生しないことでも分かるが、本形態では、ポテンショメータの出力値によって検出することができる。従って、不具合が発生した際、制御部は、ポテンショメータでの検出結果に基づいて、その旨の報知を行うことができる。また、制御部は、その後の動作が不要に開始されないように、ステッピングモータ５１の動作をリセットするなどの処置を行うことができる。
【００５３】
一方、図３（ａ）に示す状態で、清掃が終了して便座ユニット１１０を降下させたい場合に所定のスイッチ動作を行うと、制御部は、所定のパルス信号をステッピングモータ５１に出力する。その結果、ステッピングモータ５１は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、逆方向に回転するので、ステッピングモータ５１の回転運動力は、減速輪列５２を介して出力ピニオン５８に伝達され、図３（ｂ）に示すように、出力ピニオン５８は、ラック部３１７を介して第１スライダ３１を降下させる。従って、第２ストッパーでの係合が解除され、可動体３０は、便座ユニット１１０とともに下降する。
【００５４】
そして、第１ストッパーでの係合が行われるまで、便座ユニット１１０が下降した後、ステッピングモータ５１は停止する。それまでの間に、ポテンショメータの出力が変化するので、制御部は、その出力から、便座ユニット１１０が所定の位置まで下降したことを検出できる。また、便座ユニット１１０が所定の位置まで下降したことは、第１ストッパーで発生するクリック音で報知することができる。
【００５５】
ここで、下降駆動されたはずの便座ユニット１１０が、所定時間、あるいは所定ステップ数駆動された時点でも、最下位置に到着していない場合には、何らかの不具合で便座ユニット１１０が下降途中で停止したことになる。このような不具合の発生は、第１ストッパーによるクリック音が発生しないことでも分かるが、制御部は、ポテンショメータの出力値によっても検出することができる。従って、不具合が発生した際、制御部は、ポテンショメータでの検出結果に基づいて、その旨の報知を行うことができる。また、制御部は、その後の動作が不要に開始されないように、ステッピングモータ５１の動作をリセットするなどの処置を行うことができる。
【００５６】
（手動による便座ユニットの下降動作／通常時）
本形態の便座昇降装置１では、清掃が終了した後、最上位置にある便座ユニット１１０を手動で最下位置まで降ろすことができる。この場合には、ステッピングモータ５１に給電せずに、人の力で便座ユニット１１０を押し下げる。その際、可動体３０の下降は、ラック部３１７および減速輪列５２を介してステッピングモータ５１に伝達されるが、本形態では、駆動源として用いたモータがステッピングモータ５１であるので、ステッピングモータ５１において脱調が起こる。また、本形態では、駆動源として用いたモータがステッピングモータ５１であり、かつ、ステッピングモータ５１からラック部３１７までの間に減速輪列５２が接続されているので、手動で便座ユニット１１０を下降させる際には、ステッピングモータ５１のディトントトルクと、減速輪列５２の負荷が適度な抗力として作用するので、便座ユニット１１０がゆっくりと下降する。
【００５７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の便座昇降装置１において、モータ駆動機構５０では、出力ピニオン５８をステッピングモータ５１よりも高い位置に配置してある分、可動体３０の上死点が高い位置にある。しかも、出力ピニオン５８は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より上方に配置されている。従って、可動体３０の上死点が極めて高い。それ故、便座ユニット１１０を高い位置まで浮かせることができるので、便座ユニット１１０と便器本体１０１との間に広い隙間を形成することができる。よって、便座ユニット１１０と便器本体１０１との隙間の奥まで手が届くので、掃除が容易である。このように本形態では、底板部２１と天板部２３との間でステッピングモータ５１と出力ピニオン５８の位置関係を変更して、出力ピニオン５８を高い位置に配置することにより、可動体３０の上下のストロークを延ばしたので、底板部２１と天板部２３との距離、すなわち、便座昇降装置１の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。また、可動体３０は、ラック部３１７の上端部３１６が天板部２３より上方に突出する位置まで駆動されるので、底板部３１と天板部３２との距離、すなわち、便座昇降装置１の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニット１１０を高い位置まで浮かせることができる。
【００５８】
また、ステッピングモータ５１は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より下方に配置されているため、底板部２１と天板部２３との間のスペースを高さ方向で有効に利用してモータ駆動機構５０を配置することができる。
【００５９】
さらに、ガイド機構４０（第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２）を構成する軸穴（第１軸穴３１１および第２軸穴３２１）は、可動体３０においてラック部３１７の上端部３１６よりも下方に設けられている。このため、ラック部３１７の上端部３１６が天板部２３より上方に突出した状態でも軸穴全体（第１軸穴３１１および第２軸穴３２１の全体）がガイド軸（第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１）に係合するため、可動体３０を安定した状態でガイドすることができる。また、可動体３０において、ラック部３１７が形成されているラック構成部３１５の上端部３１６のみが天板部２３より上方に突出し、余計な部分が天板部２３から突出しないので、安全である。
【００６０】
また、可動体３０のストロークを長くすると、便座ユニットに加わった力で可動体が傾くおそれがあるが、第２ガイド機構４２では、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面とのクリアランスを左右方向で相違させている。このため、クリアランスが広い方に可動体３０の下端部が変位することがないので、可動体３０が傾くことを防止することができる。
【００６１】
特に本形態では、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左右方向のクリアランスが、出力ピニオン５８が位置する側とは反対側より出力ピニオン５８が位置する側で小さくなっているため、第２ガイド機構４２からみて出力ピニオン５８が位置する側とは反対側に可動体３０の下端部が変位するような可動体３０の傾きを防止することができる。その結果、出力ピニオン５８とラック部３１７との間に歯飛びが発生することがないので、モータとしてステッピングモータ５１を用いた場合のステップ制御や、モータから出力ピニオン５８までの間での角度検出によって可動体３０の上下位置を制御した場合でも、可動体３０の上下位置を高い精度で制御することができる。
【００６２】
（他の実施の形態）
上記実施の形態では、モータ駆動機構５０の駆動源としてステッピングモータ５１を用いたが、他のモータを用いてもよい。また、ステッピンモータ５１と出力ピニオン５８との位置関係など、可動体３０の上下のストロークを延ばすための構成については、ガイド機構４０が１組のみ構成されている便座昇降装置に適用してもよい。
上記実施の形態では、出力車５７の動きをポテンショメータで検出して便座ユニット１１０の位置および下降速度を監視する構成であったが、減速輪列５２を構成するアイドル車５４または減速車５５、５６のいずれかの回転角度位置を検出することにより、便座ユニット１１０の位置および下降速度を監視してもよい。また、上記実施の形態では、便座ユニット１１０の位置や下降速度を監視するのにポテンショメータを用いたが、ホールＩＣ等などのセンサにより便座ユニット１１０の位置や下降速度を監視してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１ 便座昇降装置
２０ 固定体
２１ 底板部
２２ 垂直板部
２３ 天板部
３０ 可動体
３１ 第１スライダ
３２ 第２スライダ
３５ 昇降板
４０ ガイド機構
４１ 第１ガイド機構
４２ 第２ガイド機構
５０ モータ駆動機構
５１ ステッピングモータ（モータ）
５８ 出力ピニオン
１００ 洋式トイレユニット
１０１ 便器本体
１１０ 便座ユニット
３１１ 第１軸穴
３１５ ラック構成部
３１６ ラック構成部の上端部
３１７ ラック部
３２１ 第２軸穴
３２１ｐ 第２軸穴の張り出し部
４１１ 第１ガイド軸
４２１ 第２ガイド軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式便器の便座を昇降させるための便座昇降装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洋式便器においては、便座や便蓋が奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。このため、便器本体上面の奥の方を清掃しようとしても便器本体と便座との間には極めて狭い隙間しか空いておらず、その部分を掃除したくても手が入らない。そこで、モータ駆動により便座ユニットを便器本体から浮かせた状態にすることが可能な便座昇降装置が案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載された便座昇降装置においては、底板部と天板部との間に設けたモータ駆動機構において、底板部と天板部との中間の高さ位置よりも上方にモータを配置し、かかるモータの駆動力をモータより下方位置に設けた出力ピニオンを介して、便座ユニットが連結された可動体のラック部に伝達し、可動体を底板部と天板部との間で昇降させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１８５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の便座昇降装置では、可動体の上死点が出力ピニオンの高さ位置に規定されるにもかかわらず、出力ピニオンが低い位置に設けられているため、可動体の上死点が低い。このため、便座ユニットを上昇させた際、便座と便器本体との間に形成される隙間が狭いので、掃除の際、奥まで手が入らず、不便であるという問題点がある。かといって、モータおよび出力ピニオンをそのまま高い位置にずらすには、底板部と天板部との距離を広げる必要があるため、便座昇降装置の高さ寸法が大になってしまうという問題点がある。また、特許文献１に記載の便座昇降装置では、底板部と天板部との間のみで可動体を昇降させるため、便座ユニットを高い位置まで上昇させるには、底板部と天板部との距離を広げる必要があるが、かかる構成を採用すると、便座昇降装置の高さ寸法が大になってしまうという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、装置の高さ寸法を増大させずに、便座ユニットをより高い位置までモータ駆動することができる便座昇降装置を提供することにある。
【０００７】
次に、本発明の課題は、便座ユニットの上下ストロークを長くした場合でも、可動体の傾きを防止することのできる便座昇降装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、洋式トイレの便器本体側に固定される固定体と、便座ユニット側に連結される可動体と、該可動体を上下方向に案内するガイド機構と、前記可動体を昇降させるモータ駆動機構と、を有する便座昇降装置において、前記モータ駆動機構は、モータと、前記可動体のラック部に噛合して前記モータからの駆動力を前記可動体に伝達する出力ピニオンと、を備え、前記固定体は、前記モータ駆動機構の下方に位置する底板部と、前記モータ駆動機構の上方に位置する天板部と、を備え、前記出力ピニオンは、前記モータと前記天板部との間の高さ位置に配置され、前記可動体は、前記ラック部の上端部が前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、モータを駆動すると、モータの駆動力は出力ピニオンを介して可動体に形成されたラック部に伝達される。その結果、可動体は、ガイド機構に案内されて上下方向に移動する。このため、便座ユニットを便器本体から浮かせた状態にすることができる。その際、出力ピニオンとラック部の下端部とが噛合している状態が可動体の上死点になるため、可動体の上死点は、出力ピニオンの高さ位置によって規定される。そこで、本発明では、出力ピニオンをモータよりも高い位置に配置し、可動体の上死点を高い位置に設定してある。このため、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができるので、便座と便器本体との間に広い隙間を空けることができる。このように本発明では、底板部と天板部との間でモータと出力ピニオンの位置関係を変更して、出力ピニオンを高い位置に配置することにより、可動体の上下のストロークを延ばしたので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。また、可動体は、ラック部の上端部が天板部より上方に突出する位置まで駆動されるので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。
【００１０】
本発明において、前記出力ピニオンは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より上方に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、便座ユニットをより高い位置まで浮かせることができるので、便座と便器本体との間により広い隙間を形成することができる。
【００１１】
本発明において、前記モータは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より下方に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、底板部と天板部との間のスペースを高さ方向で有効に利用してモータ駆動機構を配置することができる。
【００１２】
本発明において、前記ガイド機構は、前記天板部および前記底板部によって上下の端部が各々保持されたガイド軸と、前記可動体において当該ガイド軸が嵌った軸穴と、を備えている構成を採用することができる。
【００１３】
本発明において、前記軸穴は、前記可動体において前記ラック部の上端部よりも下方に設けられているこが好ましい。かかる構成によれば、ラック部の上端部が天板部より上方に突出した状態でも軸穴全体がガイド軸に係合するため、可動体を安定した状態でガイドすることができる。
【００１４】
本発明において、前記可動体において、前記ラック部が形成されている部分の上端部のみが前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることが好ましい。かかる構成によれば、余計な部分が天板部から突出しないので、安全である。
【００１５】
本発明において、前記出力ピニオンと前記ラック部とは左右方向で噛合し、前記ガイド機構は、前記出力ピニオンを間に挟む左右両側のうち、前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側に設けられた第１ガイド機構、および前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側とは反対側に設けられた第２ガイド機構として設けられ、前記第１ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第１ガイド軸および第１軸穴は、当該第１ガイド軸の外周面と当該第１軸穴の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスを有し、前記第２ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第２ガイド軸および第２軸穴は、当該第２ガイド軸の外周面と当該第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記第１ガイド軸の外周面と前記第１軸穴の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きく、かつ、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面とのクリアランスが左右方向で相違していることが好ましい。ガイド機構として出力ピニオンを間に挟む左右両側に第１ガイド機構および第２ガイド機構として設ければ、可動体が傾きにくい。この場合、第１ガイド機構において、第１ガイド軸の外周面と第１軸穴の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスになっていれば、出力ピニオンとラック部とは良好に噛合する。また、第２ガイド機構において第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを第１ガイド軸の外周面と第１軸穴の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きくしておけば、可動体に加わる摺動負荷が小さくて済む。ここで、可動体のストロークを長くすると、便座ユニットに加わった力で可動体が傾くおそれがあるが、下端側での第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面とのクリアランスが左右方向で相違していれば、クリアランスが広い方に可動体の下端部が変位することがないので、可動体が傾くことを防止することができる。
【００１６】
本発明において、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記出力ピニオンが位置する側とは反対側より前記出力ピニオンが位置する側で小さくなっていることが好ましい。可動体のストロークを長くすると、便座ユニットに加わった力で可動体が傾いて出力ピニオンとラック部との噛合が外れて歯飛びが発生するおそれがあるが、下端側での第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを、出力ピニオンが位置する側とは反対側より出力ピニオンが位置する側で小さくしておけば、クリアランスが広い方、すなわち、出力ピニオンが位置する側とは反対側に可動体の下端部が変位するような可動体の傾きを防止することができる。それ故、出力ピニオンとラック部との間に歯飛びが発生することがないので、モータとしてステッピングモータを用いた場合のステップ制御や、モータから出力ピニオンまでの間での角度検出によって可動体の上下位置を制御した場合でも、可動体の上下位置を高い精度で制御することができる。
【００１７】
本発明において、前記第２ガイド軸が、同一外径寸法をもって上下方向に延在する丸棒である場合、前記第２軸穴の内周面には、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを相違させるために、左右方向の一方側から仮想の円より内側に張り出した張り出し部が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、第２ガイド軸の外周面と第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを容易に相違させることができ、可動体の傾きを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の便座昇降装置では、出力ピニオンが高い位置に配置されているため、可動体の上死点を高い位置に設定することができる。このため、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができるので、便座と便器本体との間に広い隙間を形成することができる。また、底板部と天板部との間でモータと出力ピニオンの位置関係を変更して、出力ピニオンを高い位置に配置することにより、可動体の上下のストロークを延ばしたので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。また、可動体は、ラック部の上端部が天板部より上方に突出する位置まで駆動されるので、底板部と天板部との距離、すなわち、便座昇降装置の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットの説明図である。
【図２】本発明を適用した便座昇降装置の外観の説明図である。
【図３】本発明を適用した便座昇降装置の内部構成の説明図である。
【図４】本発明を適用した便座昇降装置のガイド機構の説明図である。
【図５】本発明を適用した便座昇降装置の第１ガイド機構および第２ガイド機構でのクリアランスを示す説明図である。
【図６】本発明を適用した便座昇降装置において第２ガイド機構を構成する第２軸穴の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照して、本発明を適用した便座昇降装置の一例を説明する。なお、以下の説明で参照する図面では、左右方向をＸ方向とし、左側に−Ｘを付す一方、右側に＋Ｘを付す。また、前後方向をＹ方向とし、後側に−Ｙを付す一方、前側に＋Ｙを付す。また、上下方向をＺ方向とし、下側に−Ｚを付す一方、上側に＋Ｚを付す。
【００２１】
（トイレユニットの構成）
図１は、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットの説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットにおいて、便座を下ろした状態の説明図、および便座を便器本体から持ち上げた状態を示す説明図である。
【００２２】
図１に示す洋式トイレユニット１００は、洋式の便器本体１０１と、この便器本体１０１上で開閉される便座１０２と、この便座１０２上で開閉される便蓋１０３とを有しており、便座１０２および便蓋１０３は、奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。便座１０２および便蓋１０３は、便座ユニット１１０として一体化されており、この便座ユニット１１０には、必要に応じて、便座１０２および便蓋１０３が自重で平伏する際の速度を緩和するダンパー装置や便蓋を電動で開閉するための電動装置が内蔵される場合がある。これらいずれの場合においても、本形態の洋式トイレユニット１００には、図１（ｂ）に示すように便座１０２（便座ユニット１１０）を便器本体１０１から浮き上がらせて、便器本体１０１の上面を奥まで清掃可能とする電動式の便座昇降装置１が構成されている。
【００２３】
（便座昇降装置の構成）
図２は、本発明を適用した便座昇降装置の外観の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、便座昇降装置の斜視図、および外カバーや内カバーを外した状態の斜視図である。図３は、本発明を適用した便座昇降装置の内部構成の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、可動体が最上位置にある状態の斜視図、および可動体が最下位置にある状態の斜視図である。図４は、本発明を適用した便座昇降装置のガイド機構の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、左側の第１ガイド軸を通る位置で切断したときの断面図、および右側の第２ガイド軸を通る位置で切断したときの断面図である。
【００２４】
図２、図３および図４に示すように、本形態の便座昇降装置１は、便座昇降装置本体２と、この便座昇降装置本体２を覆う角筒状の外カバー３とを備えている。かかる便座昇降装置１において、便座昇降装置本体２は、洋式トイレの便器本体１０１側に固定される固定体２０と、便座ユニット１１０側に連結される可動体３０と、この可動体３０を上下方向に案内するガイド機構４０と、可動体３０を昇降させるモータ駆動機構５０とを有している。
【００２５】
固定体２０は、便器本体１０１（図１を参照）の上面部分に固定される略矩形の底板部２１と、底板部２１の後端で上方に起立する垂直板部２２と、垂直板部２２の上端から前方に突出して底板部２１と対向する略矩形の天板部２３とを備えている。
【００２６】
かかる固定体２０において、底板部２１と天板部２３との間には、ガイド機構４０として、右側の第１ガイド機構４１と、左側の第２ガイド機構４２とが設けられている。第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２は各々、底板部２１および天板部２３に上下の端部が各々保持された丸棒状の第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１を備えている。
【００２７】
第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１には、これらのガイド軸４１１、４２１に沿って上下にスライド可能な右側の第１スライダ３１および左側の第２スライダ３２が支持されている、これらのスライダ３１、３２は、それらの前面に昇降板３５が取り付けられている。このため、第１スライダ３１および第２スライダ３２は、昇降板３５と一体に昇降する可動体３０を構成している。昇降板３５は、第１スライダ３１および第２スライダ３２の前面でこれらのスライダ３１、３２を連結する連結板部３５１と、連結板部３５１の下端部から前方に折れ曲がった水平板部３５２とを備えており、水平板部３５２の上面に便座ユニット１１０が固定される。このため、第１スライダ３１および第２スライダ３２が上下動すると、昇降板３５に固定された便座ユニット１１０も一体に上下動することになる。
【００２８】
第１スライダ３１および第２スライダ３２は略直方体形状を備えている。図４に示すように、第１スライダ３１および第２スライダ３２の内部には、上下方向に貫通する第１軸穴３１１および第２軸穴３２１が形成されており、かかる軸穴３１１、３２１に第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１が嵌ることにより、第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２が構成されている。
【００２９】
第１スライダ３１は、第１軸穴３１１が形成されたスライダ本体部分３１０と、スライダ本体部分３１０の左端部分で上下方向に延在して上端部３１６がスライダ本体部分３１０の上面部分より突出するラック構成部３１５とを備えており、ラック構成部３１５の左側面には、上下方向の全体にわたってラック部３１７が形成されている。従って、第１スライダ３１において、スライダ本体部分３１０に形成されている第１軸穴３１１は、可動体３０においてラック部３１７の上端部３１６よりも下方の高さ位置に設けられている。本形態では、図３（ａ）に示すように、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出するまで可動体３０を上昇させる。従って、天板部２３には、ラック構成部３１５の上端部３１６と重なる位置に切り欠き２３０が形成されている。また、本形態では、図３（ａ）に示すように、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出させた際、可動体３０の他の部分は、天板部２３より上方に突出させない。
【００３０】
（ストッパーの構成）
図４に示すように、第１スライダ３１および第２スライダ３２の背面側には、垂直板部２２と対向する部分で角穴３１９、３２９が各々開口している。これらの角穴３１９、３２９の内部には各々、係合部材３１８、３２８が水平方向に進退可能に配置され、その奥には、係合部材３１８、３２８を垂直板部２２に向けて付勢するばね（図示せず）が配置されている。垂直板部２２には、第１スライダ３１および第２スライダ３２が上下したときに係合部材３１８、３２８が通過する線上のうち、その下方位置に、係合部材３１８、３２８の先端部が入り込む下側凹部２２１、２２２が左右に形成され、上方位置には、係合部材３１８、３２８の先端部が入り込む上側凹部２２３、２２４が左右に形成されている。
【００３１】
このため、可動体３０と垂直板部２２との間において、係合部材３１８、３２８と垂直板部２２の下側凹部２２１、２２２は、可動体３０が降下したときの下側ストッパーとして機能する。また、係合部材３１８、３２８と垂直板部２２の上側凹部２２３、２２４は、可動体３０が上昇したときの上側ストッパーとして機能する。かかる下側ストッパーおよび上側ストッパーのいずれにおいても、係合部材３１８、３２８が下側凹部２２１、２２２あるいは上側凹部２２３、２２４に係合したときにクリック感を発生させる。
【００３２】
（モータ駆動機構の詳細構成）
図３に示すように、本形態の便座昇降装置１では、底板部２１と天板部２３との間に、可動体３０を上下方向にモータ駆動するモータ駆動機構５０が構成されており、かかるモータ駆動機構５０は、第１ガイド軸４１と第２ガイド軸４２とに挟まれた空間に配置されている。このため、モータ駆動機構５０を間に挟む左右両側に第１スライダ３１および第２スライダ３２が位置することになる。
【００３３】
かかるモータ駆動機構５０は、まず、駆動源としての正逆双方向への回転が可能なステッピングモータ５１（モータ）と、このステッピングモータ５１の駆動力を伝達する減速輪列５２とを備えている。減速輪列５２は、ステッピングモータ５１の回転軸に連結されたピニオン５３と噛み合うアイドル車５４と、このアイドル車５４と噛み合う大径歯車を備えた第１の減速車５５と、この第１の減速車５５の小径歯車と噛み合う大径歯車を備えた第２の減速車５６と、この第２の減速車５６の小径歯車と噛み合う大径歯車を備えた出力車５７とを備えており、この出力車５７の一方側端部に出力ピニオン５８が形成されている。出力ピニオン５８とラック部３１７とは左右方向で噛合しており、出力ピニオン５８に対してラック部３１７が位置する側に第１ガイド機構４１が位置し、出力ピニオン５７に対してラック部３１７が位置する側とは反対側に第２ガイド機構４２が位置している。また、本形態の便座昇降装置１には、ステッピングモータ５１への給電などを制御する制御部（図示せず）が構成されている。かかるモータ駆動機構５０の前面は、図２に示す内カバー５９で覆われている。
【００３４】
このように構成したモータ駆動機構５０において、可動体３０の上死点は出力ピニオン５８の高さ位置で規定され、本形態では、図３（ａ）に示すように、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出するまで可動体３０を上昇させる。そこで、本形態において、ステッピングモータ５１およびアイドル車５４は略同一の高さ位置に配置され、かかるステッピングモータ５１およびアイドル車５４から上方に向かって、第１の減速車５５、第２の減速車５６、および出力車５７がこの順に配置されている。このため、出力ピニオン５８は、モータ５１よりも上方において、ステッピングモータ５１と天板部２３との間の高さ位置に配置されている。
【００３５】
ここで、ステッピングモータ５１は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より下方に配置されており、出力ピニオン５８は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より上方に配置されている。
【００３６】
なお、図示を省略するが、出力車５７には、出力ピニオン５８と反対側の端部に小径歯車が構成されており、かかる小径歯車には、ポテンショメータに接続されたセンサ歯車が噛合している。ポテンショメータは、出力車５７の角度位置に応じた信号を制御部に出力するため、制御部は、可動体３０の高さ位置や移動速度を検出することができる。また、ステッピングモータ５１には、ロータと回転軸との間に、ラチェット内蔵のトルクリミッタが構成される場合がある、かかるトルクリミッタでは、ロータから回転軸に駆動力を伝達する際、可動体３０を下降させる方向の回転は常時伝達されるが、可動体３０を上昇させる方向の回転は、回転軸の側に過大な負荷がかかれば伝達が遮断される。従って、逆に回転軸からロータに動力が伝達されるような場合、可動体３０が上降する方向の回転は常時伝達されるが、可動体３０が下降する方向の回転は、ロータの側に過大な負荷がかかれば伝達が遮断されることになる。
【００３７】
（ガイド機構１０の詳細構成）
図３に示すように、本形態の便座昇降装置１においては、可動体３０の上下方向のストロークが長く、ラック構成部３１５の上端部３１６が天板部２３から上方に突出するまで可動体３０を上昇させる。このため、ラック部３１７の長さ寸法が長い。従って、図３（ｂ）に示すように、可動体３０が下方位置にある状態で、便座ユニット１１０に外力が加わると、可動体３０の下端部が、図３（ｂ）に矢印Ｒ１で示すように変位し、可動体３０が矢印Ｒ２で示すように右側に傾きやすい。かかる傾きは、出力ピニオン５８とラック部３１７の上側部分との噛合が外れる方向であるため、出力ピニオン５８とラック部３１７との間に歯飛びが起こるおそれがある。特に本形態では、ラック部３１７の上側部分の右側には、第１軸穴３１１が形成されたスライダ本体部分３１０が存在せず、支持されていないことからも、可動体３０が矢印Ｒ２で示すように右側に傾きやすい傾向にある。なお、図３（ｂ）に示す状態で、可動体３０の下端部が、矢印Ｒ３で示すように右側に変位する場合、かかる変位は、出力ピニオン５８とラック部３１７とが深く噛合する方向の変位であるため、大きな問題は発生しない。
【００３８】
そこで、本形態では、ガイド機構４０については、図４、図５および図６を参照して以下に説明するように構成してある。
【００３９】
図５は、本発明を適用した便座昇降装置１の第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２でのクリアランスを示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１ガイド機構４１の上端側での横断面図、第１ガイド機構４１の高さ方向の中間部分での横断面図、および第１ガイド機構４１の下端側での横断面図である。図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、第２ガイド機構４２の上端側での横断面図、第２ガイド機構４２の高さ方向の中間部分での横断面図、および第２ガイド機構４２の下端側での横断面図である。図６は、本発明を適用した便座昇降装置１において第２ガイド機構４２を構成する第２軸穴３２１の構成を示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、第２軸穴３２１を縦方向に切断して斜め右側からみた斜視図、第２軸穴３２１を縦方向に切断して左斜め下方からみた斜視図、および第２軸穴の下端側での平面構成を模式的に示す説明図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はいずれも、図５（ｄ）のＤ−Ｄ′線に相当する位置で切断したときの断面図に相当する。
【００４０】
まず、図４からわかるように、出力ピニオン５８の左右に配置された第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２のうち、出力ピニオン５８に対してラック部３１７が位置する側の第１ガイド機構４１では、第１軸穴３１１がストーレートな穴である。このため、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１ガイド機構４１を高さ方向のいずれの箇所で横方向に切断しても、第１ガイド軸４１１と第１軸穴３１１との間は、第１ガイド軸４１１の外周面と第１軸穴３１１の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスを有している。このため、可動体３０が傾きにくく、出力ピニオン５８とラック部３１７とは適正に噛合する。
【００４１】
これに対して、出力ピニオン５８に対してラック部３１７が位置する側とは反対側の第２ガイド機構４２においては、図５（ｄ）に示すように、第２軸穴３２１の上端側は、断面が左右方向に長軸を向ける略楕円形状になっている。また、高さ方向の途中位置では、図５（ｅ）に示すように、第２軸穴３２１の断面が略真円になっており、かかる途中位置から下方は、図５（ｅ）、（ｆ）を比較すると分るように、略真円形状のまま、内径が下方に向かって連続的に拡張するスカート形状になっている。このため、高さ方向の全体にわたって、第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左右方向のクリアランスは、第１ガイド軸４１１の外周面と第１軸穴３１１の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きい。このため、出力ピニオン５８を間に挟む左右両側に第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２を設けて可動体３０の傾きを防止した場合でも、第２ガイド機構４２での多少の寸法誤差などにかかわらず、可動体３０に加わる摺動負荷が小さい。
【００４２】
なお、図５（ｄ）に示すように、第２軸穴３２１は、上端側では、前後方向（短軸方向）の寸法は、第２ガイド軸４２１の外径寸よりわずかに大きいだけであるため、可動体３０には、前後方向のブレが発生しない。
【００４３】
かかる第２ガイド機構４２においては、図５（ｆ）に示すように、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面とのクリアランスが左右方向で相違している。このため、可動体３０の下端部が左右方向のいずれの側に変位しても、クリアランスが小さい側で第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面とが当接するので、クリアランスが広い側に可動体３０の下端部が変位することがない。
【００４４】
本形態では、図３（ｂ）に矢印Ｒ１で示すように、可動体３０が下方に位置する場合、可動体３０の下端部が右側に変位しやすい。そこで、本形態では、図５（ｆ）に示すように、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左右方向のクリアランスが、出力ピニオン５８が位置する側とは反対側（左側）より出力ピニオン５８が位置する右側で小さくなっている。すなわち、第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との右側のクリアランスＣＲは、第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左側のクリアランスＣＬより小さい。
【００４５】
かかる構成を実現するにあたって、本形態では、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２軸穴３２１の左側の面は、斜め下向きにわずかに傾いたテーパ面３２１ｔになっているのに対して、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２軸穴３２１の右側の面には、上下方向に垂直に延びた平坦面３２１ｓになっている。このため、第２軸穴３２１の下端側には、図６（ｄ）に模式的に示すように、左右方向の一方側（右側）から仮想の円（一点鎖線で示す）より内側に弦のように張り出した張り出し部３２１ｐが形成されている。
【００４６】
従って、図３（ｂ）に矢印Ｒ１で示すように、可動体３０の下端部が左側に変位しようとしても、第２軸穴３２１の内部では、第２軸穴３２１において第２ガイド軸４２１とのクリアランスの小さな右側の面（張り出し部３２１ｐ）が第２ガイド軸４２１の外周面に当接するので、可動体３０の下端部が左側に変位することがない。それ故、図３（ｂ）に矢印Ｒ２で示すように、可動体３０の上端部が右側に傾かないので、出力ピニオン５８とラック部３１７との噛合が外れて歯飛びが起こるという事態が発生しない。
【００４７】
（昇降動作）
本形態の便座昇降装置１は、底板部２１を便器本体１０１（図１を参照）の上面部分に固定する一方、昇降板３５の水平板部３５２の上面に便座ユニット１１０を取り付けた状態で使用される。
【００４８】
清掃などを開始する前は、図３（ｂ）に示すように、可動体３０が最下位置にあり、図１示すように、便座ユニット１１０は便器本体１０１上に位置する。この状態においては、図４を参照して説明した係合部材３１８、３２８の先端部が垂直板部２２の下側凹部２２１、２２２に係合し、第１ストッパーが作動している。従って、最下位置では、第１ストッパーでの係合力、ステッピングモータ５１のディテントトルク、および便座ユニット１１０の自重により、便座ユニット１１０が不用意に上昇することはない。また、この状態において、ポテンショメータは、便座ユニット１１０が最下位置にある旨の出力を行う。
【００４９】
この状態から、図１（ｂ）に示すように、清掃を開始するために便座ユニット１１０を浮かせたい場合に所定のスイッチ動作を行うと、制御部は、所定のパルス信号をステッピングモータ５１に出力する。その結果、ステッピングモータ５１は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、正方向に回転するので、ステッピングモータ５１の駆動力は、減速輪列５２を介して出力ピニオン５８に伝達され、出力ピニオン５８はラック部３１７を介して第１スライダ３１を上昇させる。その結果、第１ストッパーでの係合が解除され、図３（ａ）に示すように、可動体３０が一体で上昇する。その結果、図１（ｂ）に示すように、便座ユニット１１０は便器本体１０１から浮いた状態となる。
【００５０】
そして、第２ストッパーでの係合が行われるまで、可動体３０が上昇した後、ステッピングモータ５１は停止する。この状態で、可動体３０において、ラック部３１７が形成されているラック構成部３１５の上端部３１６のみが天板部２３から上方に突出し、その他の部分は、天板部２３から上方には突出しない。
【００５１】
それまでの間に、ポテンショメータの出力が変化するので、制御部は、その出力から、便座ユニット１１０が所定の位置まで上昇したことを検出できる。また、便座ユニット１１０が所定の位置まで上昇したことは、第２ストッパーで発生するクリック音で報知することができる。さらに、便座ユニット１１０が最上位置で停止した状態では、第２ストッパーでの係合力、およびステッピングモータ５１のディテントトルクにより、便座ユニット１１０は、自重で落下してしまうことがない。
【００５２】
ここで、上昇駆動されたはずの便座ユニット１１０が、所定時間、あるいは所定ステップ数駆動された時点でも、最上位置に到着していない場合には、何らかの不具合で便座ユニット１１０が上昇途中で停止したことになる。このような不具合の発生は、第２ストッパーによるクリック音が発生しないことでも分かるが、本形態では、ポテンショメータの出力値によって検出することができる。従って、不具合が発生した際、制御部は、ポテンショメータでの検出結果に基づいて、その旨の報知を行うことができる。また、制御部は、その後の動作が不要に開始されないように、ステッピングモータ５１の動作をリセットするなどの処置を行うことができる。
【００５３】
一方、図３（ａ）に示す状態で、清掃が終了して便座ユニット１１０を降下させたい場合に所定のスイッチ動作を行うと、制御部は、所定のパルス信号をステッピングモータ５１に出力する。その結果、ステッピングモータ５１は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、逆方向に回転するので、ステッピングモータ５１の回転運動力は、減速輪列５２を介して出力ピニオン５８に伝達され、図３（ｂ）に示すように、出力ピニオン５８は、ラック部３１７を介して第１スライダ３１を降下させる。従って、第２ストッパーでの係合が解除され、可動体３０は、便座ユニット１１０とともに下降する。
【００５４】
そして、第１ストッパーでの係合が行われるまで、便座ユニット１１０が下降した後、ステッピングモータ５１は停止する。それまでの間に、ポテンショメータの出力が変化するので、制御部は、その出力から、便座ユニット１１０が所定の位置まで下降したことを検出できる。また、便座ユニット１１０が所定の位置まで下降したことは、第１ストッパーで発生するクリック音で報知することができる。
【００５５】
ここで、下降駆動されたはずの便座ユニット１１０が、所定時間、あるいは所定ステップ数駆動された時点でも、最下位置に到着していない場合には、何らかの不具合で便座ユニット１１０が下降途中で停止したことになる。このような不具合の発生は、第１ストッパーによるクリック音が発生しないことでも分かるが、制御部は、ポテンショメータの出力値によっても検出することができる。従って、不具合が発生した際、制御部は、ポテンショメータでの検出結果に基づいて、その旨の報知を行うことができる。また、制御部は、その後の動作が不要に開始されないように、ステッピングモータ５１の動作をリセットするなどの処置を行うことができる。
【００５６】
（手動による便座ユニットの下降動作／通常時）
本形態の便座昇降装置１では、清掃が終了した後、最上位置にある便座ユニット１１０を手動で最下位置まで降ろすことができる。この場合には、ステッピングモータ５１に給電せずに、人の力で便座ユニット１１０を押し下げる。その際、可動体３０の下降は、ラック部３１７および減速輪列５２を介してステッピングモータ５１に伝達されるが、本形態では、駆動源として用いたモータがステッピングモータ５１であるので、ステッピングモータ５１において脱調が起こる。また、本形態では、駆動源として用いたモータがステッピングモータ５１であり、かつ、ステッピングモータ５１からラック部３１７までの間に減速輪列５２が接続されているので、手動で便座ユニット１１０を下降させる際には、ステッピングモータ５１のディトントトルクと、減速輪列５２の負荷が適度な抗力として作用するので、便座ユニット１１０がゆっくりと下降する。
【００５７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の便座昇降装置１において、モータ駆動機構５０では、出力ピニオン５８をステッピングモータ５１よりも高い位置に配置してある分、可動体３０の上死点が高い位置にある。しかも、出力ピニオン５８は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より上方に配置されている。従って、可動体３０の上死点が極めて高い。それ故、便座ユニット１１０を高い位置まで浮かせることができるので、便座ユニット１１０と便器本体１０１との間に広い隙間を形成することができる。よって、便座ユニット１１０と便器本体１０１との隙間の奥まで手が届くので、掃除が容易である。このように本形態では、底板部２１と天板部２３との間でステッピングモータ５１と出力ピニオン５８の位置関係を変更して、出力ピニオン５８を高い位置に配置することにより、可動体３０の上下のストロークを延ばしたので、底板部２１と天板部２３との距離、すなわち、便座昇降装置１の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニットを高い位置まで浮かせることができる。また、可動体３０は、ラック部３１７の上端部３１６が天板部２３より上方に突出する位置まで駆動されるので、底板部３１と天板部３２との距離、すなわち、便座昇降装置１の高さ寸法を増大させなくても、便座ユニット１１０を高い位置まで浮かせることができる。
【００５８】
また、ステッピングモータ５１は、底板部２１と天板部２３との中間の高さ位置より下方に配置されているため、底板部２１と天板部２３との間のスペースを高さ方向で有効に利用してモータ駆動機構５０を配置することができる。
【００５９】
さらに、ガイド機構４０（第１ガイド機構４１および第２ガイド機構４２）を構成する軸穴（第１軸穴３１１および第２軸穴３２１）は、可動体３０においてラック部３１７の上端部３１６よりも下方に設けられている。このため、ラック部３１７の上端部３１６が天板部２３より上方に突出した状態でも軸穴全体（第１軸穴３１１および第２軸穴３２１の全体）がガイド軸（第１ガイド軸４１１および第２ガイド軸４２１）に係合するため、可動体３０を安定した状態でガイドすることができる。また、可動体３０において、ラック部３１７が形成されているラック構成部３１５の上端部３１６のみが天板部２３より上方に突出し、余計な部分が天板部２３から突出しないので、安全である。
【００６０】
また、可動体３０のストロークを長くすると、便座ユニットに加わった力で可動体が傾くおそれがあるが、第２ガイド機構４２では、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面とのクリアランスを左右方向で相違させている。このため、クリアランスが広い方に可動体３０の下端部が変位することがないので、可動体３０が傾くことを防止することができる。
【００６１】
特に本形態では、下端側での第２ガイド軸４２１の外周面と第２軸穴３２１の内周面との左右方向のクリアランスが、出力ピニオン５８が位置する側とは反対側より出力ピニオン５８が位置する側で小さくなっているため、第２ガイド機構４２からみて出力ピニオン５８が位置する側とは反対側に可動体３０の下端部が変位するような可動体３０の傾きを防止することができる。その結果、出力ピニオン５８とラック部３１７との間に歯飛びが発生することがないので、モータとしてステッピングモータ５１を用いた場合のステップ制御や、モータから出力ピニオン５８までの間での角度検出によって可動体３０の上下位置を制御した場合でも、可動体３０の上下位置を高い精度で制御することができる。
【００６２】
（他の実施の形態）
上記実施の形態では、モータ駆動機構５０の駆動源としてステッピングモータ５１を用いたが、他のモータを用いてもよい。また、ステッピンモータ５１と出力ピニオン５８との位置関係など、可動体３０の上下のストロークを延ばすための構成については、ガイド機構４０が１組のみ構成されている便座昇降装置に適用してもよい。
上記実施の形態では、出力車５７の動きをポテンショメータで検出して便座ユニット１１０の位置および下降速度を監視する構成であったが、減速輪列５２を構成するアイドル車５４または減速車５５、５６のいずれかの回転角度位置を検出することにより、便座ユニット１１０の位置および下降速度を監視してもよい。また、上記実施の形態では、便座ユニット１１０の位置や下降速度を監視するのにポテンショメータを用いたが、ホールＩＣ等などのセンサにより便座ユニット１１０の位置や下降速度を監視してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１ 便座昇降装置
２０ 固定体
２１ 底板部
２２ 垂直板部
２３ 天板部
３０ 可動体
３１ 第１スライダ
３２ 第２スライダ
３５ 昇降板
４０ ガイド機構
４１ 第１ガイド機構
４２ 第２ガイド機構
５０ モータ駆動機構
５１ ステッピングモータ（モータ）
５８ 出力ピニオン
１００ 洋式トイレユニット
１０１ 便器本体
１１０ 便座ユニット
３１１ 第１軸穴
３１５ ラック構成部
３１６ ラック構成部の上端部
３１７ ラック部
３２１ 第２軸穴
３２１ｐ 第２軸穴の張り出し部
４１１ 第１ガイド軸
４２１ 第２ガイド軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洋式トイレの便器本体側に固定される固定体と、便座ユニット側に連結される可動体と、該可動体を上下方向に案内するガイド機構と、前記可動体を昇降させるモータ駆動機構と、を有する便座昇降装置において、
前記モータ駆動機構は、モータと、前記可動体のラック部に噛合して前記モータからの駆動力を前記可動体に伝達する出力ピニオンと、を備え、
前記固定体は、前記モータ駆動機構の下方に位置する底板部と、前記モータ駆動機構の上方に位置する天板部と、を備え、
前記出力ピニオンは、前記モータと前記天板部との間の高さ位置に配置され、
前記可動体は、前記ラック部の上端部が前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることを特徴とする便座昇降装置。
【請求項２】
前記出力ピニオンは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の便座昇降装置。
【請求項３】
前記モータは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より下方に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の便座昇降装置。
【請求項４】
前記ガイド機構は、前記天板部および前記底板部によって上下の端部が各々保持されたガイド軸と、前記可動体において当該ガイド軸が嵌った軸穴と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の便座昇降装置。
【請求項５】
前記軸穴は、前記可動体において前記ラック部の上端部よりも下方の高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の便座昇降装置。
【請求項６】
前記可動体において、前記ラック部が形成されている部分の上端部のみが前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることを特徴とする請求項５に記載の便座昇降装置。
【請求項７】
前記出力ピニオンと前記ラック部とは左右方向で噛合し、
前記ガイド機構は、前記出力ピニオンを間に挟む左右両側のうち、前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側に設けられた第１ガイド機構、および前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側とは反対側に設けられた第２ガイド機構として設けられ、
前記第１ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第１ガイド軸および第１軸穴は、当該第１ガイド軸の外周面と当該第１軸穴の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスを有し、
前記第２ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第２ガイド軸および第２軸穴は、当該第２ガイド軸の外周面と当該第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記第１ガイド軸の外周面と前記第１軸穴の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きく、かつ、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面とのクリアランスが左右方向で相違していることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の便座昇降装置。
【請求項８】
下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記出力ピニオンが位置する側とは反対側より前記出力ピニオンが位置する側で小さくなっていることを特徴とする請求項７に記載の便座昇降装置。
【請求項９】
前記第２ガイド軸は、略同一の外径寸法をもって上下方向に延在する丸棒であり、
下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを相違させるために、前記第２軸穴の内周面には、左右方向の一方側から仮想の円より内側に張り出した張り出し部が形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の便座昇降装置。
【請求項１】
洋式トイレの便器本体側に固定される固定体と、便座ユニット側に連結される可動体と、該可動体を上下方向に案内するガイド機構と、前記可動体を昇降させるモータ駆動機構と、を有する便座昇降装置において、
前記モータ駆動機構は、モータと、前記可動体のラック部に噛合して前記モータからの駆動力を前記可動体に伝達する出力ピニオンと、を備え、
前記固定体は、前記モータ駆動機構の下方に位置する底板部と、前記モータ駆動機構の上方に位置する天板部と、を備え、
前記出力ピニオンは、前記モータと前記天板部との間の高さ位置に配置され、
前記可動体は、前記ラック部の上端部が前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることを特徴とする便座昇降装置。
【請求項２】
前記出力ピニオンは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の便座昇降装置。
【請求項３】
前記モータは、前記底板部と前記天板部との中間の高さ位置より下方に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の便座昇降装置。
【請求項４】
前記ガイド機構は、前記天板部および前記底板部によって上下の端部が各々保持されたガイド軸と、前記可動体において当該ガイド軸が嵌った軸穴と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の便座昇降装置。
【請求項５】
前記軸穴は、前記可動体において前記ラック部の上端部よりも下方の高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の便座昇降装置。
【請求項６】
前記可動体において、前記ラック部が形成されている部分の上端部のみが前記天板部より上方に突出する位置まで駆動されることを特徴とする請求項５に記載の便座昇降装置。
【請求項７】
前記出力ピニオンと前記ラック部とは左右方向で噛合し、
前記ガイド機構は、前記出力ピニオンを間に挟む左右両側のうち、前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側に設けられた第１ガイド機構、および前記出力ピニオンに対して前記ラック部が位置する側とは反対側に設けられた第２ガイド機構として設けられ、
前記第１ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第１ガイド軸および第１軸穴は、当該第１ガイド軸の外周面と当該第１軸穴の内周面が左右方向のいずれにおいても略接触状態となるクリアランスを有し、
前記第２ガイド機構において、前記ガイド軸および前記軸穴として設けられた第２ガイド軸および第２軸穴は、当該第２ガイド軸の外周面と当該第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記第１ガイド軸の外周面と前記第１軸穴の内周面との左右方向のクリアランスよりも大きく、かつ、下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面とのクリアランスが左右方向で相違していることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の便座昇降装置。
【請求項８】
下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスが、前記出力ピニオンが位置する側とは反対側より前記出力ピニオンが位置する側で小さくなっていることを特徴とする請求項７に記載の便座昇降装置。
【請求項９】
前記第２ガイド軸は、略同一の外径寸法をもって上下方向に延在する丸棒であり、
下端側での前記第２ガイド軸の外周面と前記第２軸穴の内周面との左右方向のクリアランスを相違させるために、前記第２軸穴の内周面には、左右方向の一方側から仮想の円より内側に張り出した張り出し部が形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の便座昇降装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１８４０９３（Ｐ２０１０−１８４０９３Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３１８８７（Ｐ２００９−３１８８７）
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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